分子动理论
一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
⑴ 用油膜法估测分子的大小
把很小一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的。在估算时我们忽略油酸分子的形状，把它简化为球形。测出一滴液体中油酸所占的体积V，
d?VS。
油膜的面积S，就能估算出油酸的分子直径
① 首先，配置一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到
500mL。用注射器吸取这样的油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴
数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。例如，100滴溶液的体积是1mL，1滴
?2的体积就是10mL。根据这些数据就可以计算出一滴溶液中所含纯油酸的体积。例如，上
?5述数据中，1滴溶液含油酸2?10mL。如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将
溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是纯油酸形成的。
② 先在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜。薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。
⑵ 分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为10⑶ 阿伏加德罗常数：
?10m。
我们在化学课中学过，1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗
23?1常数来表示。1986年用X射线测得的阿伏加德罗常数是NA?6.02?10mol。
典例精讲
【例1.1】（2024?浦东新区学业考试）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，若一滴油酸酒精溶液中油酸所占体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则估算出油酸分子的直径为（ ） A． ????
B．
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C．√?? D．3 √??3
1【例1.2】（2024春?徐州期末）某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ） A．该气体每个分子的质量为??
??
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B．该气体单位体积内的分子数为?? ??
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C．该气体在标准状态下的密度为
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D．在标准状态下每个气体分子的体积为?? ??
【例1.3】（2024春?武邑县校级期末）下列说法中不正确的有（ ） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动
C．两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离就小到很难再靠近，分子间作用力先减小后增大
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
【例1.4】（2024春?滨州月考）下列判断正确的是（ ）
A．可以用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算出每个气体分子的体积 B．叶面上的小露珠呈球形是由于露珠不受重力的作用 C．不具有规则几何形状的物体可能也是晶体
D．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
2．分子永不停息地做无规则热运动
物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。 ⑴ 扩散现象
从实验和生活现象中我们都会发现，不同物质能够彼此进入对方，物理学把这类现象叫做扩散。 ⑵ 布朗运动
19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。下面我们来做类似的实验。
把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小碳粒在不停地做无规则运动，追踪一个小碳粒的运动，每隔30s把碳粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到类似右下图所示的微粒运动的位置连线。可以看出，微粒的运动是无规则的。实际上，就是在短短的30s内，微粒的运动也是极不规则的。
布朗运动是怎样产生的呢？
在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许多分子组成的。液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。如图为一颗微粒受到周围液体分子撞击的情景。悬浮微粒足够小时，
来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了。在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强；在下一瞬间，微粒受到另一个方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。
典例精讲
【例2.1】（2024春?博罗县校级月考）关于热力学基础，下列说法正确的是（ ） A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 B．布朗运动是气体或液体分子的运动
C．扩散现象在气体、液体中能发生，但在固体中不能发生
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=?? 0
??
【例2.2】（2024春?离石区校级月考）在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，能够直接看到的是（ ）
A．水分子的运动情况 B．碳分子的运动情况 C．水分子对炭粒的作用
D．炭粒的无规则运动
【例2.3】（2024春?兴庆区校级期末）关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹
B．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图乙的形状，则说明云母为非晶体
C．丙图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 D．丁图中水黾停在水面上的原因是水受到了水的浮力作用 【例2.4】（2024春?济宁期末）下列说法中正确的是（ ） A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．只有液体和气体中才能够发生扩散现象
C．太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果
D．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小
3．分子间的作用力
气体很容易被压缩，说明气体分子间存在着很大的空隙。水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间存在着空隙。压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子间也存在着空隙。
分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力；用力压所物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，说明分子间还存在着斥力。 ⑴ 分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
⑵ 分子力特点：引力和斥力都随着距离的增大而减小；斥力比引力减小得快。
⑶ 分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变化的规律是： ① r?r0时表现为斥力； ② r?r0时分子力为零； ③ r?r0时表现为引力；
④ r?10r0以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。
典例精讲
【例3.1】（2024春?离石区校级月考）下列关于分子之间相互作用力的说法中，正确的是（ ） A．F引和F斥是同时存在的
B．r＞r0 时，只有引力没有斥力；r＜r0 时，只有斥力没有引力 C．分子之间的距离越小，F引就越小，F斥就越大
高中物理全套讲义选修3-3 第1讲 分子动理论(简单版) 学生版讲义
